Un effet stroboscopique pour le décollage !
Demain devrait être une grande journée pour l’Europe avec le lancement d’Ariane 6, après des années de retard. Le Vieux continent va retrouver sa souveraineté d’accès à l’espace et va en profiter pour tester une nouvelle manière d’échanger des informations dans l’espace : en LiFi, avec de la lumière.
Ariane 6 doit décoller demain depuis le centre spatial guyanais. Nous serons dans les locaux de l’Agence spatiale européenne pour vous faire vivre ce lancement hautement stratégique pour la France et l’Europe dans la souveraineté spatiale.
Le LiFi (Light Fidelity) n’est pas nouveau, loin de là
La liste des « passagers » est connue depuis un moment. Elle comprend notamment cinq expériences, dont une portant sur le LiFi. Nous avons déjà parlé à plusieurs reprises de cette technologie, qui utilise la lumière pour transmettre des données.
Le LiFi (« Light Fidelity ») est à la lumière ce que le Wi-Fi (« Wireless Fidelity ») est aux ondes radios. Rappel au cas où : la lumière est aussi une onde, mais pas une onde radio.
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L’ESA explique que le Li-Fi peut, dans certains cas, offrir une « plus grande sécurité et une bande passante plus élevée pour un coût et une consommation d’énergie inférieurs ». Le principe de fonctionnement est assez simple : une LED s’allume et s’éteint jusqu’à « plus de 10 millions de fois par seconde » pour transmettre des informations.
Le Li-Fi fonctionne-t-il dans l’espace ? Bonne question…
L’expérimentation à bord d’Ariane 6 permettra de confirmer « que cette technologie peut également être utilisée dans l’espace ». Si tel est le cas, cela pourrait changer la donne, selon l’Agence spatiale européenne.
Les avantages sont en effet nombreux pour l’ESA : « une connexion sans fil ultra-sécurisée et sans interférence, et d’importantes économies de poids en éliminant le recours à des câbles de qualité spatiale résistants aux rayonnements ».
Des lanceurs au régime, des avantages multiples
Le LiFi pourra servir dans les communications intra-satellites, c’est-à-dire lors d’échanges d’informations entre différents sous-systèmes d’un même satellite. Cette technologie pourrait permettre de réduire la quantité de câbles. Des conséquences en cascade pourraient suivre : baisser « la masse embarquée et donc la quantité de carburant nécessaire, ce qui pourrait avoir un impact sur l’empreinte carbone associée », ainsi que sur le coût.
Ariane 6 « sera le premier lanceur à intégrer la technologie LiFi ». L’expérience comprend deux modules SatelLiFe espacés de 80 cm et installés sous la coiffe de la fusée.
« Ils échangeront des données entre eux lorsqu’ils détecteront le décollage, ce qui permettra à l’équipe d’étudier les performances de communication et de s’assurer que le système est suffisamment robuste pour résister aux rigueurs du lancement ».
Des SatelLife d’Oledcomm déjà dans l’espace
L’année dernière, Oledcomm prenait son envol à bord du nanosatellite INSPIRE-SAT 7, lancé en avril 2023 par SpaceX. Il s’agit d’un satellite d’observation de la Terre (développé par l’université de Saint-Quentin-en-Yvelines), avec comme « objectif de tester la solution de communication de la start-up, baptisée SatelLife, dans des conditions réelles ».
L’ambition était alors exactement la même : « remplacer les câbles intra-satellites ou intra-lanceurs, qui sont souvent lourds et encombrants ». D’un côté, des câbles blindés pouvant peser jusqu’à 65 kilogrammes, de l’autre le module d’Oledcomm de 83 grammes, affirme l’entreprise. Le test doit durer un à deux ans. Fin novembre, l’entreprise annonçait que son « module LiFi fonctionnait de manière exemplaire ».
Oledcomm annonçait alors être en discussions avec de nombreux acteurs : ESA, NASA, OneWeb, Thales Alenia Space, Airbus Defence and Space et ArianeGroup. Elles semblent avoir porté leurs fruits. En mai 2023, SatelLife prenait aussi place à bord du satellite JoeySat d’Eutelsat Oneweb. On le retrouve désormais dans Ariane 6.
Cette expérience LiFi dans Ariane 6 est donc « une première mondiale ; ce sera la première fois que la technologie Li-Fi sera embarquée dans un lanceur spatial » comme l’affirme Benjamin Azoulay (PDG d’Oledcomm) mais pas une première dans l’espace.
Air France aussi sur le pont
En 2019, Air France profitait du salon du Bourget pour présenter son expérimentation autour du LiFi. Les avantages mis en avant étaient un peu les mêmes que ceux de l’ESA avec Ariane 6 : « Un échange de données multimédias à très haute vitesse (vitesse actuelle 100 fois supérieure au WiFi) » et « moins de câbles à bord (élimination des câbles en cuivre au profit de l’optique), provoquant une réduction du poids global de l’appareil et donc de sa consommation en carburant ». Depuis, pas de nouvelle par contre…
Dans un billet de blog, Oledcomm annonce que le LiFi pourrait permettre d’« économiser jusqu’à 3 kg sur un satellite de type LEO, et jusqu’à 500 kg sur un Boeing 777 ». De plus, « le LiFi peut fonctionner dans des environnements où les ondes électromagnétiques sont interdites ou les lieux qui y sont étanches, comme les cages de Faraday, ce qui en fait une solution idéale pour les opérations de maintenance, les tests et les vols spatiaux ».
Autre avantage, ou inconvénient suivant les cas : « Parce qu’il ne recourt pas aux ondes électromagnétiques, le signal du LiFi ne peut être piraté ou intercepté en dehors de la zone de couverture du faisceau lumineux ».
Plusieurs technos pour se débarrasser des câbles
Les câbles sont un enjeu important dans le monde du spatial et des avions, car le poids est directement lié à la consommation de carburant et à l’empreinte écologique.
Boeing et Airbus travaillent aussi pour s’en débarrasser, avec la technologie WAIC (Wireless Avionics Intra-Communications) pour les commandes de vol. Les experts pensent là encore qu’il sera possible d’économiser des kilomètres de câbles, et donc du poids de carburant. Airbus estime dans ce document « que le câblage et les connecteurs associés représentent entre 2 et 5 % du poids de l’avion ». Ce n’est pas négligeable.
Mais « on n’y est pas encore », reconnaissait Thibault Caillet (expert en ingénierie du spectre à l’ANFR) lors d’une conférence récente. Le Waic soulève également des questions sur l’utilisation et le partage des bandes de fréquences.